阿托斯放大器E-RI-AEB-NP-05H 10的設(shè)計(jì)：
運(yùn)算放大器是模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中的一個(gè)通用、最重要的的單元。全差分運(yùn)放是指輸入和輸出都是差分信號的運(yùn)放, 與普通的單端輸出運(yùn)放相比有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn): 輸出的電壓擺幅較大;較好的抑制共模噪聲;更低的噪聲;抑制諧波失真的偶數(shù)階項(xiàng)比較好等。因此通常高性能的運(yùn)放多采用全差分形式。近年來,全差分運(yùn)放更高的單位增益帶寬頻率及更大的輸出擺幅使得它在高速和低壓電路中的應(yīng)用更加廣泛。隨著日益增加的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換率, 高速的模數(shù)轉(zhuǎn)換器需求越來越廣泛, 而高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器需要高增益和高單位增益帶寬運(yùn)放來滿足系統(tǒng)精度和快速建立的需要。速度和精度是模擬電路兩個(gè)最重要的性能指標(biāo),然而,這兩者的要求是互相制約、互為矛盾的。所以阿托斯放大器E-RI-AEB-NP-05H 10同時(shí)滿足這兩方面的要求是困難的。折疊共源共柵技術(shù)可以較成功地解決這一難題, 這種結(jié)構(gòu)的運(yùn)放具有較高的開環(huán)增益及很高的單位增益帶寬。全差分運(yùn)放的缺點(diǎn)是它外部反饋環(huán)的共模環(huán)路增益很小, 輸出共模電平不能精確確定,因此,一般情況下需加共模反饋電路 。
運(yùn)放結(jié)構(gòu)的選擇
運(yùn)算放大器的結(jié)構(gòu)重要有三種:(a) 簡單兩級運(yùn)放,(b)折疊共源共柵,(c)共源共柵,如圖1 的前級所示。本次設(shè)計(jì)的運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求差分輸出幅度為±4V, 即輸出端的所有NMOS 管的VDSAT,N 之和小于0.5V,輸出端的所有PMOS 管的VDSAT,P 之和也必須小于0.5V 。
主運(yùn)放結(jié)構(gòu)
該運(yùn)算放大器存在兩級:(1)Cascode 級增大直流增益(M1-M8)；(2)、共源放大器(M9-M12) 。
共模負(fù)反饋
對于全差分運(yùn)放, 為了穩(wěn)定輸出共模電壓,應(yīng)加入共模負(fù)反饋電路。在設(shè)計(jì)輸出平衡的全差分阿托斯放大器E-RI-AEB-NP-05H 10的時(shí)候,必須考慮到以下幾點(diǎn):共模負(fù)反饋的開環(huán)直流增益要求足夠大,最好能夠于差分開環(huán)直流增益相當(dāng);共模負(fù)反饋的單位增益帶寬也要求足夠大,最好接近差分單位增益帶寬;為了確保共模負(fù)反饋的穩(wěn)定, 一般情況下要求進(jìn)行共模回路補(bǔ)償;共模信號監(jiān)測器要求具有很好的線性特性;共模負(fù)反饋與差模信號無關(guān), 即使差模信號通路是關(guān)斷的 。
該運(yùn)算放大采用連續(xù)時(shí)間方式來實(shí)現(xiàn)共模負(fù)反饋功能。
該結(jié)構(gòu)共用了共模放大器和差模放大器的輸入級中電流鏡及輸出負(fù)載。這樣,一方面降低了功耗; 另一方面保證共模放大器與差模放大器在交流特性上保持一致。因?yàn)楣材７糯笃鞯妮敵黾壟c差模放大器的輸出級可以共用,電容補(bǔ)償電路也一樣。只要差模放大器頻率特性是穩(wěn)定的,則共模負(fù)反饋也是穩(wěn)定的。這種共模負(fù)反饋電路使得全差分運(yùn)算放大器可以像單端輸出的運(yùn)算放大器一樣設(shè)計(jì), 而不用考慮共模負(fù)反饋電路對全差分放大器的影響 。
電壓偏置電路:寬擺幅電流
在共源共柵輸入級中需要三個(gè)電壓偏置,為了使得輸入級的動(dòng)態(tài)范圍大一些,寬擺幅電流源來產(chǎn)生所需要的三個(gè)偏置電壓
阿托斯放大器E-RI-AEB-NP-05H 10的分類：
集成運(yùn)算放大器主要類別下面對不同特性的集成運(yùn)算放大器進(jìn)行介紹。
通用型集成運(yùn)算放大器
通用型集成運(yùn)算放大器是指它的技術(shù)參數(shù)比較適中，可滿足大多數(shù)情況下的使用要求。通用型集成運(yùn)算放大器又分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅰ型屬低增益運(yùn)算放大器，Ⅱ型屬中增益運(yùn)算放大器，Ⅲ型為高增益運(yùn)算放大器。Ⅰ型和Ⅱ型基本上是早期的產(chǎn)品，其輸入失調(diào)電壓在2mV左右，開環(huán)增益一般大于80dB。
高精度集成運(yùn)算放大器
高精度集成運(yùn)算放大器是指那些失調(diào)電壓小，溫度漂移非常小，以及增益、共模抑制比非常高的運(yùn)算放大器。這類運(yùn)算放大器的噪聲也比較小。其中單片高精度集成運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓可小到幾微伏，溫度漂移小到幾十微伏每攝氏度。
高速型集成運(yùn)算放大器
高速型集成運(yùn)算放大器的輸出電壓轉(zhuǎn)換速率很大，有的可達(dá)2~3kV/μS。
高輸入阻抗集成運(yùn)算放大器
高輸入阻抗集成運(yùn)算放大器的輸入阻抗十分大，輸入電流非常小。這類運(yùn)算放大器的輸入級往往采用MOS管。
低功耗集成運(yùn)算放大器
低功耗集成運(yùn)算放大器工作時(shí)的電流非常小，電源電壓也很低，整個(gè)運(yùn)算放大器的功耗僅為幾十微瓦。這類集成運(yùn)算放大器多用于便攜式電子產(chǎn)品中。
寬頻帶集成運(yùn)算放大器
寬頻帶集成運(yùn)算放大器的頻帶很寬，其單位增益帶寬可達(dá)千兆赫以上，往往用于寬頻帶放大電路中。
高壓型集成運(yùn)算放大器
一般集成運(yùn)算放大器的供電電壓在15V以下，而高壓型集成運(yùn)算放大器的供電電壓可達(dá)數(shù)十伏。
功率型集成運(yùn)算放大器
功率型集成運(yùn)算放大器的輸出級，可向負(fù)載提供比較大的功率輸出。
光纖放大器一般都由增益介質(zhì)、泵浦光和輸入輸出耦合結(jié)構(gòu)組成。阿托斯放大器E-RI-AEB-NP-05H 10目前光纖放大器主要有摻鉺光纖放大器、半導(dǎo)體光放大器和光纖拉曼放大器三種，根據(jù)其在光纖網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，光纖放大器主要有三種不同的用途：在發(fā)射機(jī)側(cè)用作功率放大器以提高發(fā)射機(jī)的功率；在接收機(jī)之前作光預(yù)放大器以極大地提高光接收機(jī)的靈敏度；在光纖傳輸線路中作中繼放大器以補(bǔ)償光纖傳輸損耗，延長傳輸距離。
有線電視干線放大器
干線放大器技術(shù)特點(diǎn)：
*．HYF-860B﹑HYF-750B﹑HYF-550B系列溫度補(bǔ)償寬帶網(wǎng)絡(luò)干線放大器采用采用高性能飛利浦CATV專用放大模塊，保證了輸出信號功率大,頻帶寬,增益高,線性好,工作穩(wěn)定。
*．前后兩級均衡調(diào)節(jié)電路，使信號電平平坦度好，有效解決電平“鼓包"現(xiàn)象，并且能使電平帶斜率輸出，適用于有線電視遠(yuǎn)距離傳輸。
*．獨(dú)的集成電路式溫度補(bǔ)償能改善由于高低氣溫差對電纜及放大器的影響，自動(dòng)控制輸出電平的高低。
*．分支型﹑分配型輸出選擇功能適合實(shí)際線路的需要，節(jié)省開支；輸出饋電顯示功能，方便實(shí)用。
*．采用雙面金屬孔化電路板，優(yōu)質(zhì)環(huán)型變壓器電源，使放大器高頻性能優(yōu)異，工作穩(wěn)定可靠。
*．CATV專用鋁合金壓鑄噴塑外殼，防雨、散熱、屏蔽特性好。
*．220V交流供電或者60V集中饋電型任選。
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